《重型汽车实际行驶污染物排放测试技术规范》
发布时间:2021-12-30 11:34

1  前言

近日,由中国汽车工程学会汽车测试技术分会提出,中国环境科学研究院牵头联合行业力量编制完成的《重型汽车实际行驶污染物排放测试技术规范》(T/CSAE 237-2021)团体标准正式发布。该标准是对《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691-2018)附录K“实际道路行驶测量方法(PEMS)”的补充,规定了重型柴油车、重型燃气车和重型双燃料汽车及相应的混合动力车型排气污染物实际道路车载测量方法及技术要求。该标准细化和明确PEMS测试的具体要求,有助于提高PEMS测试的试验成功率和试验结果的可靠性。

2  标准主要内容

本标准共分为7章和3个附录,规定了重型车PEMS测试试验方法和要求。内容包括PEMS试验的测试设备、测试参数、基本安装要求、测试车辆的选择与检查、环境条件、道路条件、试验路线选择、驾驶员的建议、设备安装、预试验程序、试验程序、试验后处理等方面。本标准与现行PEMS标准相比,主要变化如下:

a)增加重型混合动力电动汽车PEMS排放测试技术要求,包括相关术语和定义、预处理要求、运行模式要求和测试报告中混合动力相关参数的要求等;

b)细化了PEMS设备具体安装操作要求,包括设备主体、流量计、采样管、卫星导航定位系统、气象站、电缆等的安装要求;

c)增加PEMS设备在高温、高海拔和低温环境条件下的使用建议;

d)增加对试验驾驶员的要求;

e)增加附录B PEMS试验路线的选择方法;

f)增加附录C PEMS测试流程图。

(一)重型混合动力汽车PEMS排放测试技术要求。

1. 重型混合动力汽车预处理要求

车辆实际使用过程中,主要包括3个阶段:纯电驱动阶段,此时电池SOC值较高,驱动电机的功率可满足整车实际需求功率,发动机关闭,不产生污染物排放;正常混动运行阶段,发动机和电机间歇运行,二者单独或联合驱动车辆,电池的SOC基本保持恒定或维持在一定范围内,此时当发动机运行时产生污染物排放;连续发动机运行模式,整车实际需求功率较高,发动机连续运行驱动车辆,产生污染物排放。重型混合动力电动汽车按照插电方式,可分为外接充电型混合动力电动汽车和非外接充电型混合动力电动汽车。对于重型混合动力电动汽车,试验之前应进行如下处理:

外接充电型混合动力电动汽车。试验之前将车辆在实际道路市区工况(车速≦55km/h)下充分放电,直至充电式电量存储系统达到市区工况下的电量平衡状态。市区工况下电量平衡状态判定条件如下:

车辆在市区工况下行驶,按照1次/分钟的频率记录仪表盘或通过ECU读取SOC值(百分数),以5分钟为一个周期,选取最大值SOCmax和最小值SOCmin,当连续两个周期满足如下公式,表示车辆达到市区工况下电量平衡状态。

SOCmax-SOCmin≦5%

若车辆无法满足以上公式的要求,在车辆放电过程结束(市区工况下在最大电力消耗模式下运行,直至发动机启动为止)后,车辆市区工况下行驶时间大于30分钟,预处理完成,可进行后续试验。

非外接充电型混合动力电动汽车。车辆不进行放电相关的预处理,车辆应在实际使用时常用混动模式下进行PEMS试验。

2. 重型混合动力汽车运行模式要求

(1)车辆在实际使用过程中常用到的混动模式(发动机存在启停切换)下进行PEMS试验,试验开始之前切换为该模式,试验过程中禁止手动切换;经企业提出申请及备案,可在车辆排放更恶劣其他模式下进行测试,且需在报告中注明所用模式。

(2)对于双燃料混合动力电动汽车,在双燃料混动模式PEMS试验前或试验后应对柴油混动模式(若车辆具有柴油模式)开展附加PEMS试验。若双燃料混动模式和柴油混动模式的PEMS试验结果均达标,则该车辆排放判定达标,若双燃料混动模式和柴油混动模式的任一PEMS试验结果超标,则该车辆排放判定超标。

(二)PEMS设备安装要求。

该标准详细介绍了PEMS设备的安装要求,包括:PEMS设备主题安装、排气流量计(EFM)选择和安装、采样管安装、卫星导航定位系统安装、气象站安装、ECU通讯电缆连接、电源的安装、气瓶的安装、其他线缆和管路的安装,为企业或检测机构在PEMS测试操作中提供借鉴。


图1 PEMS设备安装要点

同时,该标准给出了在高温、高海拔和低温环境条件下的测试建议:

(1)高温测试条件下,温湿度传感器的安装应避免阳光直射,PEMS设备的安装应考虑到散热情况,当设备模块温度高于其工作温度范围时或出现高温预警时,应采用额外的冷却设备对主机电脑、供电电源、分析模块等进行散热。

(2)高海拔测试条件下,便携式发电机可能出现功率不足的现象,应同时采用电池组供电,以保证测试过程中PEMS设备不会出现断电的情况。

(3)低温测试条件下,应对PEMS设备和采样管采取进一步的保温措施,但应注意不影响设备的性能。低温条件下设备的预热时间会延长,需预留充分的设备预热时间。对于燃气车辆进行THC污染物测量时,应加强对FID分析仪保温措施,防止H2点火出现问题。在低温试验完成后,建议将设备移至干燥环境处,进行长时间的清扫过程,防止采样管路和分析仪内部产生冷凝物。

(三)PEMS试验路线的选择方法

该标准中附录B部分给出了PEMS试验路线的选择方法,如图2所示。采用该方法可以较快的为试验样车选定测试路线,根据车辆类型满足里程分配的条件下,同时达到4-7倍循环功的要求,提高PEMS试验的有效性。


图2 PEMS试验路线选择流程

(四)PEMS测试流程图。

该标准中附录C部分给出了PEMS试验测试流程,如图3所示。本标准结合流程图详细的阐述了PEMS排放测试过程,对重型汽车PEMS排放测试规程进行明确。



图3 PEMS试验测试流程

综上所述,本标准对PEMS试验的测试设备、测试参数、基本安装要求、测试车辆的选择与检查、环境条件、道路条件、试验路线选择、驾驶员的建议、设备安装、预试验程序、试验程序、试验后处理等方面作了较详细的规定,提高PEMS测试方法的试验成功率和试验结果的可靠性。本标准对重型混动车PEMS测试方法进行描述,包括重型混动汽车相关术语、预处理要求,运行模式要求和扭矩一致性的验证等方面,进一步完善重型混动车PEMS测试规范,为重型车企业产品开发和环保部门监管提供依据。


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